稀土氧化物准一维纳米阵列的制备及磁性能研究

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维磁性纳米阵列体系由于在超高密度磁存储、纳米器件等方面的潜在应用而成为研究热点。本论文以稀土氧化物纳米线和纳米管阵列为研究对象,通过掺杂过渡金属、结构控制、不同热处理工艺等,调控稀土氧化物纳米结构性能。采用负压抽滤法在阳极氧化铝(AAM)模板中制备出大面积,有序的稀土氧化物一维磁性纳米阵列结构。主要研究内容及结果如下:1、采用两步阳极氧化法分别在0.3M的硫酸、草酸、磷酸溶液中,分别制备出孔径为30nm.50nm.70nm.100nm.120nnm AAM模板,并系统地探讨了工艺条件对AAM模板纳米孔阵列的影响。2、以负压抽滤法在AAM模板中构筑了非品态的Gd203和GdNixOy纳米管阵列。Gd2O3、GdNixOy纳米管阵列在H//和H⊥方向表现出形状各向异性,易磁化方向均为沿着平行于纳米管阵列的方向,Ni的引入使得GdNixOy纳米管阵列的磁各向异性明显增大。3、对GdNixOy纳米管阵列掺杂Eu3+,Eu元素引入后,GdNixOy:Eu3+纳米管阵列表现出明显的形状各向异性,在H//方向具有顺磁性,在H⊥方向具有超顺磁性。荧光光谱表明:以394nm的光激发时,GdNixOy:Eu3+纳米管阵列在646nm出现一个宽的发射峰,此为Eu3+的5Do-7F1跃迁,Eu3+的最佳掺杂浓度为8%。4、稀土氧化物纳米管磁性能与阵列结构和热处理工艺具有关联性。当GdNixOy由纳米管变为纳米线后,形状各向异性显著增大,易磁化方向均为沿平行于纳米阵列的方向。GdNixOy纳米管阵列分别在300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、900℃F热处理4h后,结果表明:在400℃热处理4h后,GdNixOy纳米管在H//方向矫顽力、剩磁、矩形比,出现最大值。
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